JP2000346703A - 電磁アクチュエータの振動検出装置 - Google Patents
電磁アクチュエータの振動検出装置Info
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Abstract
ュエータの振動を精度よく検出する。 【解決手段】 電磁アクチュエータとしてのリニアソレ
ノイド弁30に流れる電流を電流計42により検出し、
検出した電流をバンドパスフィルタ44にかけてリニア
ソレノイド弁30の振動に基づく周波数領域だけを取り
出し、取り出した信号から微分演算器46によりその微
分値を演算してリニアソレノイド弁30の変位の速度成
分を求め、この速度成分に重み付加器48により電流計
42により検出された電流を乗じることにより重みを付
けて出力する。この結果、問題となるリニアソレノイド
弁30の開弁状態における油圧振動に基づく弁の振動を
精度よく検出することができる。
Description
タの振動検出装置に関する。
変位を検出する装置に関する文献は種々知られている
(例えば、特開平7−288995号公報や特開平9−
42906号公報,特開平10−115205号公報な
ど)。特開平7−288995号公報に記載された装置
では、ソレノイド弁の駆動電流にキャリア信号を上重さ
せたときの電圧と電流の位相差からソレノイドのインダ
クタンスを計算してソレノイド弁の変位を推定してい
る。特開平9−42906号公報に記載された装置で
は、ソレノイド弁の変位に応じて変化する主磁束の変化
を検出してソレノイド弁の変位を検出している。また、
特開平10−115205号公報に記載された装置で
は、ソレノイド弁の開弁用の電磁コイルと閉弁用の電磁
コイルとを設け、開弁時には閉弁用の電磁コイルを過電
流式変位センサとして用いてソレノイド弁の変位を検出
し、逆に閉弁時には開弁用の電磁コイルにより同様にし
てソレノイド弁の変位を検出している。こうして検出し
たソレノイド弁の変位は、ソレノイド弁に作用する流体
の影響の判定に用いることができる。
7−288995号公報に記載された装置では、ソレノ
イドのインダクタンスと変位の関係が個体差により変化
するから、大量生産品で精度よく変位を検出するのは困
難になるという問題があった。また、特開平9−429
06号公報に記載された装置では、主磁束の変化を検出
するセンサが必要となるため、装置が複雑になるという
問題があった。さらに、特開平10−115205号公
報に記載された装置では、ソレノイド弁の開弁用と閉弁
用の二つの電磁コイルを備える必要があるという問題が
あった。したがって、これらの装置を用いてソレノイド
弁の振動を検出する装置を作成しても精度の面や構成の
複雑さ等の面で同様の問題を生じてしまう。
の影響はソレノイド弁の変位から判定しなくてもソレノ
イド弁の振動から判定することもできるから、ソレノイ
ド弁の振動を検出すればよい。
置は、特別なセンサを付加することなく電磁アクチュエ
ータの振動を検出することを目的の一つとする。本発明
の電磁アクチュエータの振動検出装置は、電磁アクチュ
エータの振動を精度よく検出することを目的の一つとす
る。
発明の電磁アクチュエータの振動検出装置は、上述の目
的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採っ
た。
置は、電磁アクチュエータの振動を検出する振動検出装
置であって、前記電磁アクチュエータの駆動電流を検出
する駆動電流検出手段と、該検出された駆動電流から前
記電磁アクチュエータの振動周波数に関する周波数帯域
の信号を抽出し、該抽出信号に基づいて前記電磁アクチ
ュエータの振動を検出する振動検出手段とを備えること
を要旨とする。
出装置では、電磁アクチュエータの駆動電流に基づいて
その振動を検出することができる。この結果、駆動電流
を検出する駆動電流検出手段以外のセンサを必要としな
いから、構成をシンプルなものとすることができる。
動検出装置において、前記振動検出手段は、前記駆動電
流検出手段により検出された駆動電流の所定範囲外の周
波数を除去する周波数除去手段と、該所定範囲外の周波
数が除去された駆動電流の微分値を演算する微分演算手
段と、該演算された微分値に基づいて前記電磁アクチュ
エータの振動を判定する振動判定手段とを備えるものと
することもできる。ここで、「所定範囲外の周波数」に
は、電磁アクチュエータの駆動に用いる電流の定常項と
しての周波数領域やノイズにより生じる高周波領域が含
まれ、「所定範囲の周波数」には、電磁アクチュエータ
の振動の周波数の領域が含まれることを意味する。こう
すれば、電磁アクチュエータの振動を精度よく検出する
ことができる。
振動検出装置において、前記振動判定手段は、前記微分
演算手段により演算された微分値に前記駆動電流検出手
段により検出された駆動電流を乗じた値に基づいて前記
電磁アクチュエータの振動を判定する手段であるものと
することもできる。ソレノイド弁は、通常リターンスプ
リングを備えており、開弁時にソレノイドに通電してソ
レノイド弁を駆動するから、駆動電流を乗じることはソ
レノイド弁の開弁時の駆動電流の小さなときの振動をマ
スクし開弁後の振動に重みを付けることになる。この結
果、開弁時の振動と開弁後の振動とを区別することがで
きると共に、開弁後の振動を精度よく検出することがで
きる。
エータの振動検出方法がある。この本発明の電磁アクチ
ュエータの振動検出方法は、電磁アクチュエータの振動
を検出する振動検出方法であって、(a)前記電磁アク
チュエータの駆動電流を検出し、(b)該検出した駆動
電流の所定範囲外の周波数を除去し、(c)該所定範囲
外の周波数が除去された駆動電流の微分値を演算し、
(d)該演算された微分値に基づいて前記電磁アクチュ
エータの振動を判定することを要旨とする。
チュエータの振動検出方法では、電磁アクチュエータの
駆動電流に基づいて電磁アクチュエータの振動を検出す
ることができる。この結果、電磁アクチュエータの駆動
電流を検出するセンサ以外のセンサを必要としない。こ
こで、「所定範囲外の周波数」には、電磁アクチュエー
タの駆動に用いる電流の定常項としての周波数領域やノ
イズにより生じる高周波領域が含まれ、「所定範囲の周
波数」には、電磁アクチュエータの振動の周波数の領域
が含まれることを意味するから、電磁アクチュエータの
振動を精度よく検出することができる。
アクチュエータの振動検出方法において、前記ステップ
(d)は、前記演算された微分値に前記検出された駆動
電流を乗じた値に基づいて前記電磁アクチュエータの振
動を判定するステップであるものとすることもできる。
こうすれば、電磁アクチュエータの開弁時の振動と開弁
後の振動とを区別することができると共に開弁後の振動
を精度よく検出することができる。なお、電磁アクチュ
エータが通常リターンスプリングを備えることは本発明
の電磁アクチュエータの振動検出装置で説明したのと同
様である。
例を用いて説明する。図1は、本発明の一実施例である
電磁アクチュエータとしてのリニアソレノイド弁の振動
検出装置40をリニアソレノイド弁30の電気系統に取
り付けた際の構成の概略を示す構成図である。図示する
ように、実施例の振動検出装置40は、電源回路22か
らリニアソレノイド弁30に電力を供給する電源ライン
に設けられリニアソレノイド弁30に流れる電流iを検
出する電流計42と、電流計42により検出された電流
iの振動に基づく周波数領域だけを通過するバンドパス
フィルタ44と、バンドパスフィルタ44を通過した所
定周波数領域の信号の微分値を演算する微分演算器46
と、微分演算器46により演算された微分値に電流計4
2により検出された電流iを乗じて重みを付加する重み
付加器48とを備える。
ける油圧の制御に用いられる弁であり、図2に示すよう
に、ソレノイド31に電流を印加することによりプラン
ジャ32を軸方向(図中水平方向)にリターンスプリン
グ33に抗して動作させ、プランジャ32により軸方向
にスライドさせられるスプール34と固定されたスリー
ブ35との相対位置により定まる弁開度を調節すること
により、油圧を制御するものである。このリニアソレノ
イド弁30は、油圧回路における油圧が振動すると、ス
プール34が振動し、この振動がスプール34に当接し
ているプランジャ32に伝達する。プランジャ32の振
動は、ソレノイド31に起電力を生じさせるから、振動
はソレノイド31に印加されている電流iに現われる。
圧Eと駆動電流iとの関係は、ブロック線図で表わせば
図3の様になり、式で表わせば次式(1)のように表わ
される。ここで、図3および式(1)中、「E」は駆動
電圧、「L」はソレノイド31のインダクタンス、
「R」はソレノイド31の直流抵抗、「i」は駆動電
流、「x」はリニアソレノイド弁30のスプール34の
変位、「dx/dt」は外乱をそれぞれ表わす。
周波数は、油圧振動の周波数に比して充分低いからハイ
パスフィルタを用いて電流iの定常項を取り除くと上述
の式(1)より次式(2)が得られる。
り除くためにローパスフィルタを用いれば、得られる信
号は、振動に基づく周波数を反映するものとなる。した
がって、振動検出装置40のバンドパスフィルタ44
を、リニアソレノイド弁30の駆動電圧指令の周波数を
取り除くハイパスフィルタと高周波領域でのノイズを取
り除くローパスフィルタとを組み合わせてなるバンドパ
スフィルタとすることにより、リニアソレノイド弁30
のスプール34の振動に基づく周波領域だけを含む信号
を得ることができる。
られる信号から微分演算器46により微分値を求めれ
ば、この微分値はリニアソレノイド弁30のスプール3
4の変位速度を示すものとなり、油圧振動を示すものと
なる。
イド弁30が開弁状態にあるときであり、ソレノイド3
1に流れる電流iが小さくまだ開弁していない状態のと
きは問題にならないから、ソレノイド31に流れる電流
iを微分演算器46により得られる微分値に乗じれば問
題となる油圧振動の領域をクローズアップすることがで
きる。振動検出装置40の重み付加器48は、この目的
のために微分演算器46により得られた微分値に電流i
を乗じるのである。
不完全微分とし、バンドパスフィルタ44を式(4)の
ローパスフィルタと式(5)のハイパスフィルタにより
構成したときのリニアソレノイド弁30の作動による油
圧の変化とスプール34の変位,スプール34の変位の
速度,振動検出装置40からの出力(検出電位)の一例
を図4に示す。
位してリニアソレノイド弁30が開弁状態となる時間
0.3秒までは、ソレノイド31に流れる電流iが小さ
いから、重み付加器48によりスプール34の振動とし
て出力される検出電位は小さく抑えられる。一方、時間
0.3秒以降ではソレノイド31に流れる電流iは大き
くなり、重み付加器48によってスプール34の振動は
クローズアップされて検出電位は大きくなる。
の振動検出装置40によれば、電流計42以外の特別な
センサを付加することなく、リニアソレノイド弁の振動
を精度よく検出することができる。しかもバンドパスフ
ィルタ44を用いてスプール34の振動に基づく周波数
領域だけを取り出したから、高い精度で振動を検出する
ことができる。また、重み付加器48により重みを付け
たから、問題となるリニアソレノイド弁30の状態にお
ける振動をクローズアップさせることができる。
スフィルタ44を備えるものとしたが、バンドパスフィ
ルタ44を備えないものとして構成してもかまわない。
また、実施例の振動検出装置40では、重み付加器48
により重みを付加するものとしたが、常時開弁状態であ
りその開度を調節するタイプのソレノイド弁などに適用
する場合などでは重みを付加しないものとするのも好適
である。
に用いるリニアソレノイド弁30に適用したが、ソレノ
イドを用いて弁開度を調節するものであれば如何なるタ
イプの弁、例えば湯と水とを混合する湯水混合弁などに
も適用することができる。
を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論であ
る。
としてのリニアソレノイド弁の振動検出装置40をリニ
アソレノイド弁30の電気系統に取り付けた際の構成の
概略を示す構成図である。
断面図である。
電流iとの関係を示すブロック線図である。
変化とスプール34の変位,スプール34の変位の速
度,振動検出装置40からの出力(検出電位)の一例を
示すグラフである。
レノイド、32 プランジャ、33 リターンスプリン
グ、34 スプール、35 スリーブ、40振動検出装
置、42 電流計、44 バンドパスフィルタ、46
微分演算器、48 重み付加器。
Claims (1)
- 【請求項1】 電磁アクチュエータの振動を検出する振
動検出装置であって、 前記電磁アクチュエータの駆動電流を検出する駆動電流
検出手段と、 該検出された駆動電流から前記電磁アクチュエータの振
動周波数に関する周波数帯域の信号を抽出し、該抽出信
号に基づいて前記電磁アクチュエータの振動を検出する
振動検出手段とを備える振動検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15598199A JP3692833B2 (ja) | 1999-06-03 | 1999-06-03 | 電磁アクチュエータの振動検出装置およびこれを利用した方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15598199A JP3692833B2 (ja) | 1999-06-03 | 1999-06-03 | 電磁アクチュエータの振動検出装置およびこれを利用した方法 |
Publications (2)
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|---|---|
| JP2000346703A true JP2000346703A (ja) | 2000-12-15 |
| JP3692833B2 JP3692833B2 (ja) | 2005-09-07 |
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ID=15617756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15598199A Expired - Fee Related JP3692833B2 (ja) | 1999-06-03 | 1999-06-03 | 電磁アクチュエータの振動検出装置およびこれを利用した方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3692833B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7159506B2 (en) | 2003-06-30 | 2007-01-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | State detecting device for load element receiving load of working fluid and state detecting device for fluid pressure control circuit |
| JP2009047199A (ja) * | 2007-08-15 | 2009-03-05 | Honda Motor Co Ltd | 能動型防振支持装置および振動体の振動周波数検出方法 |
| US8444124B2 (en) | 2007-08-15 | 2013-05-21 | Honda Motor Co., Ltd. | Engine natural vibration frequency detection method, active vibration isolation support device control method, engine natural vibration frequency detection apparatus, active vibration isolation support device control apparatus, active vibration isolation support device, and vibration frequency detection apparatus for vibrating body |
| JP2014204622A (ja) * | 2013-04-09 | 2014-10-27 | パナソニック株式会社 | モータ駆動装置 |
-
1999
- 1999-06-03 JP JP15598199A patent/JP3692833B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7159506B2 (en) | 2003-06-30 | 2007-01-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | State detecting device for load element receiving load of working fluid and state detecting device for fluid pressure control circuit |
| DE102004031155B4 (de) * | 2003-06-30 | 2011-05-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha, Toyota-shi | Zustandsermittlungsvorrichtung für ein durch ein Arbeitsfluid belastendes Element und Zustandsermittlungsvorrichtung für eine Fluiddrucksteuerschaltung |
| JP2009047199A (ja) * | 2007-08-15 | 2009-03-05 | Honda Motor Co Ltd | 能動型防振支持装置および振動体の振動周波数検出方法 |
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| JP2014204622A (ja) * | 2013-04-09 | 2014-10-27 | パナソニック株式会社 | モータ駆動装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3692833B2 (ja) | 2005-09-07 |
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